Wafer Karbida Silikon: Panduan Lengkap tentang Properti, Fabrikasi, dan Aplikasi

Abstrak wafer SiC

Wafer silikon karbida (SiC) telah menjadi substrat pilihan untuk elektronik berdaya tinggi, berfrekuensi tinggi, dan bersuhu tinggi di sektor otomotif, energi terbarukan, dan kedirgantaraan. Portofolio kami mencakup politipe utama dan skema doping—4H yang didoping nitrogen (4H-N), semi-isolasi kemurnian tinggi (HPSI), 3C yang didoping nitrogen (3C-N), dan 4H/6H tipe-p (4H/6H-P)—yang ditawarkan dalam tiga tingkat kualitas: PRIME (substrat yang dipoles penuh dan bermutu perangkat), DUMMY (dilapisi atau tidak dipoles untuk uji coba proses), dan RESEARCH (lapisan epi khusus dan profil doping untuk R&D). Diameter wafer berkisar 2", 4", 6", 8", dan 12" agar sesuai dengan peralatan lama dan pabrik canggih. Kami juga menyediakan boule monokristalin dan kristal benih yang berorientasi tepat untuk mendukung pertumbuhan kristal internal.

Wafer 4H-N kami memiliki kepadatan pembawa dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan resistivitas 0,01–10 Ω·cm, yang menghasilkan mobilitas elektron dan medan tembus yang sangat baik di atas 2 MV/cm—ideal untuk dioda Schottky, MOSFET, dan JFET. Substrat HPSI melampaui resistivitas 1×10¹² Ω·cm dengan kepadatan pipa mikro di bawah 0,1 cm⁻², yang memastikan kebocoran minimal untuk perangkat RF dan gelombang mikro. 3C-N kubik, tersedia dalam format 2″ dan 4″, memungkinkan heteroepitaksi pada silikon dan mendukung aplikasi fotonik dan MEMS yang baru. Wafer tipe P 4H/6H-P, didoping dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memfasilitasi arsitektur perangkat pelengkap.

Wafer PRIME menjalani pemolesan kimia-mekanis hingga kekasaran permukaan RMS <0,2 nm, variasi ketebalan total di bawah 3 µm, dan lengkungan <10 µm. Substrat DUMMY mempercepat uji perakitan dan pengemasan, sementara wafer RESEARCH memiliki ketebalan epi-layer 2–30 µm dan doping khusus. Semua produk disertifikasi oleh difraksi sinar-X (kurva goyang <30 detik busur) dan spektroskopi Raman, dengan uji listrik—pengukuran Hall, profil C–V, dan pemindaian mikropipa—untuk memastikan kepatuhan JEDEC dan SEMI.

Boule dengan diameter hingga 150 mm ditanam melalui PVT dan CVD dengan kerapatan dislokasi di bawah 1×10³ cm⁻² dan jumlah mikropipe rendah. Kristal benih dipotong dalam jarak 0,1° dari sumbu-c untuk menjamin pertumbuhan yang dapat direproduksi dan hasil pemotongan yang tinggi.

Dengan menggabungkan beberapa politipe, varian doping, tingkat mutu, ukuran wafer, serta produksi boule dan benih kristal internal, platform substrat SiC kami menyederhanakan rantai pasokan dan mempercepat pengembangan perangkat untuk kendaraan listrik, jaringan pintar, dan aplikasi lingkungan keras.

Abstrak wafer SiC

Wafer silikon karbida (SiC) telah menjadi substrat pilihan untuk elektronik berdaya tinggi, berfrekuensi tinggi, dan bersuhu tinggi di sektor otomotif, energi terbarukan, dan kedirgantaraan. Portofolio kami mencakup politipe utama dan skema doping—4H yang didoping nitrogen (4H-N), semi-isolasi kemurnian tinggi (HPSI), 3C yang didoping nitrogen (3C-N), dan 4H/6H tipe-p (4H/6H-P)—yang ditawarkan dalam tiga tingkat kualitas: PRIME (substrat yang dipoles penuh dan bermutu perangkat), DUMMY (dilapisi atau tidak dipoles untuk uji coba proses), dan RESEARCH (lapisan epi khusus dan profil doping untuk R&D). Diameter wafer berkisar 2", 4", 6", 8", dan 12" agar sesuai dengan peralatan lama dan pabrik canggih. Kami juga menyediakan boule monokristalin dan kristal benih yang berorientasi tepat untuk mendukung pertumbuhan kristal internal.

Wafer 4H-N kami memiliki kepadatan pembawa dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan resistivitas 0,01–10 Ω·cm, yang menghasilkan mobilitas elektron dan medan tembus yang sangat baik di atas 2 MV/cm—ideal untuk dioda Schottky, MOSFET, dan JFET. Substrat HPSI melampaui resistivitas 1×10¹² Ω·cm dengan kepadatan pipa mikro di bawah 0,1 cm⁻², yang memastikan kebocoran minimal untuk perangkat RF dan gelombang mikro. 3C-N kubik, tersedia dalam format 2″ dan 4″, memungkinkan heteroepitaksi pada silikon dan mendukung aplikasi fotonik dan MEMS yang baru. Wafer tipe P 4H/6H-P, didoping dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memfasilitasi arsitektur perangkat pelengkap.

Wafer PRIME menjalani pemolesan kimia-mekanis hingga kekasaran permukaan RMS <0,2 nm, variasi ketebalan total di bawah 3 µm, dan lengkungan <10 µm. Substrat DUMMY mempercepat uji perakitan dan pengemasan, sementara wafer RESEARCH memiliki ketebalan epi-layer 2–30 µm dan doping khusus. Semua produk disertifikasi oleh difraksi sinar-X (kurva goyang <30 detik busur) dan spektroskopi Raman, dengan uji listrik—pengukuran Hall, profil C–V, dan pemindaian mikropipa—untuk memastikan kepatuhan JEDEC dan SEMI.

Boule dengan diameter hingga 150 mm ditanam melalui PVT dan CVD dengan kerapatan dislokasi di bawah 1×10³ cm⁻² dan jumlah mikropipe rendah. Kristal benih dipotong dalam jarak 0,1° dari sumbu-c untuk menjamin pertumbuhan yang dapat direproduksi dan hasil pemotongan yang tinggi.

Dengan menggabungkan beberapa politipe, varian doping, tingkat mutu, ukuran wafer, serta produksi boule dan benih kristal internal, platform substrat SiC kami menyederhanakan rantai pasokan dan mempercepat pengembangan perangkat untuk kendaraan listrik, jaringan pintar, dan aplikasi lingkungan keras.

Gambar wafer SiC

Lapisan SiC 00101
SiC Semi-Isolasi04
Lapisan SiC
Batangan SiC14

Lembar data wafer SiC tipe 4H-N 6 inci

 

Lembar data wafer SiC 6 inci
Parameter Subparameter Kelas Z Kelas P Kelas D
Diameter 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Ketebalan 4H-N Ukuran 350 µm ± 15 µm Ukuran 350 µm ± 25 µm Ukuran 350 µm ± 25 µm
Ketebalan 4H‑SI Ukuran 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Orientasi Wafer Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-N); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-N); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-N); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Kepadatan Mikropipa 4H-N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Kepadatan Mikropipa 4H‑SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Resistivitas 4H-N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistivitas 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Orientasi Datar Utama [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Panjang Datar Primer 4H-N 47,5mm ± 2,0mm
Panjang Datar Primer 4H‑SI Takik
Pengecualian Tepi 3 juta
Warp/LTV/TTV/Busur ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Kekasaran Polandia Diameter ≤ 1nm
Kekasaran CMP Ra≤ 0,2nm Ra≤ 0,5nm
Retakan Tepi Tidak ada Panjang kumulatif ≤ 20 mm, tunggal ≤ 2 mm
Pelat segi enam Luas kumulatif ≤ 0,05% Luas kumulatif ≤ 0,1% Luas kumulatif ≤ 1%
Area Politipe Tidak ada Luas kumulatif ≤ 3% Luas kumulatif ≤ 3%
Inklusi Karbon Luas kumulatif ≤ 0,05% Luas kumulatif ≤ 3%
Goresan Permukaan Tidak ada Panjang kumulatif ≤ 1 × diameter wafer
Keripik Tepi Tidak diizinkan lebar & kedalaman ≥ 0,2 mm Hingga 7 chip, masing-masing ≤ 1 mm
TSD (Dislokasi Sekrup Ulir) Luas ≤ 500 cm² Tidak tersedia
BPD (Dislokasi Bidang Dasar) Luas ≤ 1000 cm² Tidak tersedia
Kontaminasi Permukaan Tidak ada
Kemasan Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal

Lembar data wafer SiC tipe 4H-N 4 inci

 

Lembar data wafer SiC 4 inci
Parameter Produksi Nol MPD Kelas Produksi Standar (Kelas P) Kelas Dummy (Kelas D)
Diameter 99,5 mm–100,0 mm
Ketebalan (4H-N) 350 µm±15 µm 350 µm±25 µm
Ketebalan (4H-Si) 500 µm±15 µm 500 µm±25 µm
Orientasi Wafer Di luar sumbu: 4,0° ke arah <1120> ±0,5° untuk 4H-N; Pada sumbu: <0001> ±0,5° untuk 4H-Si
Kepadatan Mikropipa (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Kepadatan Mikropipa (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivitas (4H-N) 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistivitas (4H-Si) ≥1E10Ω·cm ≥1E5Ω·cm
Orientasi Datar Utama [10-10] ±5,0°
Panjang Datar Primer 32,5mm ±2,0mm
Panjang Datar Sekunder 18,0mm ±2,0mm
Orientasi Datar Sekunder Permukaan silikon menghadap ke atas: 90° CW dari permukaan datar utama ±5.0°
Pengecualian Tepi 3 juta
LTV/TTV/Busur Warp ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Kekasaran Polandia Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm Ra≤0,5nm
Retakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Tidak ada Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm
Pelat Hex Dengan Cahaya Intensitas Tinggi Luas kumulatif ≤0,05% Luas kumulatif ≤0,05% Luas kumulatif ≤0,1%
Area Politipe dengan Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Luas kumulatif ≤3%
Inklusi Karbon Visual Luas kumulatif ≤0,05% Luas kumulatif ≤3%
Permukaan Silikon Tergores Oleh Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer
Keripik Tepi dengan Cahaya Intensitas Tinggi Tidak diizinkan lebar dan kedalaman ≥0,2 mm 5 diizinkan, masing-masing ≤1 mm
Kontaminasi Permukaan Silikon Oleh Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada
Dislokasi sekrup ulir Luas ≤500 cm² Tidak tersedia
Kemasan Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal

Lembar data wafer SiC tipe HPSI 4 inci

 

Lembar data wafer SiC tipe HPSI 4 inci
Parameter Kelas Produksi Nol MPD (Kelas Z) Kelas Produksi Standar (Kelas P) Kelas Dummy (Kelas D)
Diameter 99,5–100,0 mm
Ketebalan (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Orientasi Wafer Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° untuk 4H-N; Pada sumbu: <0001> ±0,5° untuk 4H-Si
Kepadatan Mikropipa (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivitas (4H-Si) ≥1E9Ω·cm ≥1E5Ω·cm
Orientasi Datar Utama (10-10) ±5,0°
Panjang Datar Primer 32,5mm ±2,0mm
Panjang Datar Sekunder 18,0mm ±2,0mm
Orientasi Datar Sekunder Permukaan silikon menghadap ke atas: 90° CW dari permukaan datar utama ±5.0°
Pengecualian Tepi 3 juta
LTV/TTV/Busur Warp ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Kekasaran (wajah C) Polandia Ukuran ≤1nm
Kekasaran (Si muka) CMP Ra≤0,2nm Ra≤0,5nm
Retakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm
Pelat Hex Dengan Cahaya Intensitas Tinggi Luas kumulatif ≤0,05% Luas kumulatif ≤0,05% Luas kumulatif ≤0,1%
Area Politipe dengan Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Luas kumulatif ≤3%
Inklusi Karbon Visual Luas kumulatif ≤0,05% Luas kumulatif ≤3%
Permukaan Silikon Tergores Oleh Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer
Keripik Tepi dengan Cahaya Intensitas Tinggi Tidak diizinkan lebar dan kedalaman ≥0,2 mm 5 diizinkan, masing-masing ≤1 mm
Kontaminasi Permukaan Silikon Oleh Cahaya Intensitas Tinggi Tidak ada Tidak ada
Dislokasi Sekrup Ulir Luas ≤500 cm² Tidak tersedia
Kemasan Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal


Waktu posting: 30-Jun-2025